从专利视角看四足机器人产业发展

　　戴诚 范京芝

　　四足机器人是仿生机器人的一种，与传统机器人相比，其具有卓越的地形适应能力，能够在复杂地面保持动态平衡和稳定行走，可广泛用于巡逻、运输、陪伴、文娱等方面，是当前机器人领域的研究热点，并逐步由实验室迈向日常生活，成为人们触手可及的实际产品。该新兴产业的迅速崛起衍生出对产业技术分析与挖掘的旺盛需求。

　　笔者基于全球专利数据对四足机器人产业当前所处的生命周期、核心技术、热点技术动态、国内外分布、核心创新主体等技术情报进行分析，以期为国内相关产业发展提供借鉴。

　　技术发展多点突破

　　笔者通过专利检索后发现，截至2024年12月31日，全球范围内相关专利申请共8702件。通过进一步分析可知，2006年至2024年期间，该领域年均专利申请量458件。其中，2006年至2011年为该领域萌芽期，专利申请数量相对较少，专利类型多为基础性、原理性专利，往往体现了该技术领域的核心技术。2011年至2021年为该领域成长期，在国家相关政策的鼓励下，该阶段诸多企业涌入四足机器人领域进行专利布局并抢占市场，产品迭代更新速度快，专利申请数量急剧攀升，呈逐年快速增长趋势。其中，2018年年专利申请数量504件，突破年均专利量，技术得到市场认可后，开始大规模投入商业化应用。2021年至今，四足机器人产业进入成熟期，年专利申请数量稳步在1000余件，产业市场格局已趋于稳定。

　　通过对高频被引专利的具体技术内容进行分析可知，四足机器人产业核心技术主要围绕对四足机器人的运动控制与协调展开，涉及模块化腿部结构、姿态与运动控制、动态平衡与跳跃、步态生成与优化、传感感知融合、分布式协同等方面。这些技术相互支撑，共同奠定了四足机器人卓越的复杂地形适应能力的基本技术保障。

　　通过对国际专利分类（IPC）情况分析，可捕捉产业热点技术。B62D57/032是四足机器人产业涉及最多的 IPC分类号（2247件），具体内容为带交替升起或顺序升起的承座或支腿、带交替或顺序升起的支腿或滑道。其次为 B25J9/16（1366件），具体内容为程序控制。紧随其后的是B25J11/00（不包含在其他组的机械手）、G05D1/02（二维的位置或航道控制）、B25J19/00（与机械手配合的附属装置，例如用于监控、用于观察；与机械手组合的安全装置或专门适用于与机械手结合使用的安全装置）。此外，用于四足机器人与外界环境的交互，通过引入算法、软件模型等提升四足机器人的外界感知能力和智能化决策水平的 IPC分类号还包括 G06F、G06K、G06T等与人工智能、机器视觉以及数据处理相关的技术领域。

　　由此可见，四足机器人的热点技术主要涉及两个方面：一方面为对其腿部的硬件设计和功能优化，以实现其在复杂结构环境中稳定、灵活的仿生运动；另一方面致力于通过计算机程序或模型算法来指挥控制四足机器人执行任务，包括依赖新领域新业态所涉先进算法，预测生成控制指令，以实现四足机器人与外界自然环境、人文环境的交互。

　　整体来看，四足机器人在仿生运动方面的控制技术已日趋成熟，产业的价值核心正在从硬件制造向软件算法和人工智能服务转移，未来技术发展路径更多趋向于对四足机器人与外界环境交互的智能化研究，如与人类的顺畅沟通、灵活决策、指令的正确执行等等。

　　自主四足机器人创新活跃

　　对四足机器人产业专利的受理局专利受理数量进行统计排序，能反映哪些国家或区域是四足机器人技术的创新策源地和主要市场，推断出四足机器人创新主体的全球化布局重点，为国家判断自身地位、产业寻找发展机会、企业制定竞争策略提供客观的技术情报。

　　四足机器人产业专利中，受理数量排名前五的机构分别为中国国家知识产权局、美国专利商标局、欧洲专利局、世界知识产权组织、日本特许厅。其中，中国受理数量5973件，美国受理数量1319件，欧洲专利局受理数量435件，世界知识产权组织受理数量373件，日本受理数量140件。

　　由此可见，在长期的国家战略布局、产业政策支持和资本市场投入的支持下，中国在四足机器人领域占据一定优势，不仅是四足机器人最大的市场和应用地，更是全球该技术领域最活跃的研发和创新中心。美国、欧洲及日本等传统科技强国在四足机器人产业领域也保持着较强的技术和市场优势。

　　进一步对中国专利申请所属省份进行分析可知，广东、北京、江苏、浙江和山东是该领域专利申请量排名较为靠前的省市，其中广东为1229件、北京为1008件、江苏为531件、浙江为497件、山东为362件。广东和北京是四足机器人产业研发应用的高地，这一方面得益于国内顶尖高校及科研院所的研发能力支撑，另一方面依托粤港澳大湾区等区域完善的供应链和市场活力。江苏、浙江、山东等省也在加速四足机器人产业发展的脚步，相关技术在全国范围逐步渗透。

　　全球来看，该领域专利申请量排名前十的机构分别为波士顿动力公司、腾讯科技（深圳）有限公司、索尼集团公司、山东大学、北京小米机器人技术有限公司、OPPO广东移动通信有限公司、北京理工大学、浙江大学、深圳市优必选科技股份有限公司、深圳鹏行智能研究有限公司。

　　由此可见，除美国公司外，该领域专利申请量较多的创新主体大多来自于中国。山东大学是国内该领域专利申请数量最多的院校机构，其也是国内较早进行四足机器人研究的对象，山东大学机器人研究中心一直专注于四足机器人的自主研发，重点攻关仿生控制、环境感知与智能决策等核心技术，其研究成果有效推动了四足机器人在复杂环境下的运动能力与产业化应用，是国内四足机器人领域重要的科研创新力量。

　　杭州宇树科技股份有限公司（下称宇树科技）通过自研高性能关节电机等核心部件，打破了国外对四足机器人性能部件的垄断，大幅降低了四足机器人的制造成本，促进了四足机器人的市场化运作。此外，宇树科技产品更新迭代迅速、性价比高、受众面广，其产品已覆盖从工业级到消费级的广阔市场，广泛应用于安防巡检、教学科研、工业检测等场景。

　　中国移动是近年来四足机器人领域的潜在玩家。中国移动并不自主生产四足机器人，而是致力于利用其5G网络和技术优势，与机器人公司合作，从软件技术层面为机器人公司赋能，集成行业解决方案。这与四足机器人研究热点由四足机器人腿部的硬件设计和功能优化技术向四足机器人与外界环境交互的智能化研究的转变相契合。在2025世界人工智能大会上，中国移动携“灵犀”机器人家族，向世界演绎具身智能机器人产业“碳硅协同共创”的生态蓝图。

　　笔者认为，四足机器人产业在未来仍有很大的发展空间，国家应继续加大力度完善相关政策支持，相关企业应积极关注产业技术发展趋势，识别技术空白点，准确进行专利布局，把握市场准入契机，共同促进国内四足机器人产业的良性发展。

　　（作者单位分别为：国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，中国移动通信集团设计院有限公司）

（编辑：刘珊 实习编辑：蔡友良）